Question

20．“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”某小组利用如图装置进行了探究，实验步骤和数据记录如下表：

实验步骤		台式测力计示数F/N	金属盒重力G/N	弹簧测力计示数f/N
①	把金属盒放在质量不计的白纸上，在拉动白纸的过程中读出测力计的示数	4.8	4.8	1.9
②	将质量不计的氢气球系在金属盒上，重复步骤①的实验	3.2	4.8	1.2
③	往金属盒注入适量的沙子，使台式测力计的示数为4.8N，重复步骤②的实验	4.8	6.4	1.9

（1）此实验是根据二力平衡原理测出摩擦力大小的．
（2）实验步骤②使用氢气球是为了改变压力大小（填“压力”或“重力”）．
（3）根据实验步骤②、③的数据不能（填“能”或“不能”）说明摩擦力大小与压力有关．理由是没有控制重力不变．
（4）直接用弹簧测力计拉动金属盒测量摩擦力相比，拉动白纸进行实验有许多优点，以下ABC是其优点．
A．不需要匀速拉动　　　　　B．测力计示数稳定　　　　C．实验步骤更少　　　　　D．用到的器材更少．

Answer 1

分析 在探究摩擦力与哪些因素有关的实验中，利用二力平衡条件来测量摩擦力的大小；
此题探究摩擦力与重力、压力的关系，所以在探究过程中，要注意控制变量法的应用．

解答 解：（1）在实验中拉动白纸运动时，金属盒始终处于静止状态，根据二力平衡条件，金属盒受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，所以拉力与摩擦力的大小相等；
（2）实验步骤②使用氢气球，由于氢气球向上拉金属盒，所以金属盒对白纸的压力变小，但其本身的重力不变；
（3）实验步骤②、③的数据，物体的重力和压力都不相同，没有控制重力不变，所以不能说明摩擦力大小与压力有关；
（4）由于摩擦力大小与物体运动速度无关，所以在实验中，若拉动白纸时，操作比较方便，可以不做匀速直线运动，而金属盒始终处于静止状态，拉力与摩擦力平衡，测力计示数会很稳定便于读数，但无论是抽动白纸还是拉动金属盒做匀速直线运动，都是根据二力平衡条件来测量摩擦力的．
它上所述，ABC都是这一实验设计的优点，只是用到的器材并不少，所以D不是其优点．
故答案为：（1）二力平衡；
（2）压力；
（3）不能；没有控制重力不变；
（4）ABC．

点评 此题是探究“摩擦力大小是与压力有关，还是与重力有关？”的实验，考查了测量摩擦力的原理及控制变量法在此实验中的应用，学生要掌握这种测量摩擦力的方法．